双极性陡磁场脉冲振荡磁场磁性微球载体靶向控释装置制造方法及图纸

一种双极性陡磁场脉冲振荡磁场磁性微球载体的靶向控释装置，包括直流电源、控制器、电子开关驱动电路、主电路和电磁铁，其特征是主电路包括续流阻断二极管，全桥电路和储能电容，全桥电路为四个电子开关组成的全桥结构的双极性转换开关阵列，每个电子开关上并联寄生二极管；通过控制器产生的控制信号，由主电路的电子开关将直流电源输出转换为双极性脉冲电压，由输出端输出后施加于电磁铁的线圈上，在电磁铁线圈中产生双极性脉冲电流；输入端的续流阻断二极管和并联在输入端的储能电容及每个电子开关上并联寄生二极管构成负载能量回馈电路。装置能够获得上升沿和下降沿变陡的电流脉冲，实现对微球载体的聚集和振荡和对搭载物质的有效释放。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗装置，具体是一种双极性陡磁场脉冲振荡磁场磁 性微球栽体的靶向控释装置.
技术介绍
对于大多数药物传递系统而言，多数聚合物的释药为扩散释放，因此 药物释放受多种因素影响而较难控制.药物智能传递系统中脉冲释药系统为解决这类问題提供了科研方向，即通过环境影响如温度、光、超声波、 微波和磁场等物理与pH、葡萄糖等化学刺激信号使材料的结构与功能发生 变化，实施对药物释放信号的空间及时间控制，如美国专利US Patent 5, 019, 372 1991年所述，利用乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVAc )将牛血清 与钐钴(SmCo)永磁体包埋，在体外施加振荡磁场，能将牛血清释放速率提 高5-10倍。但这类磁性植入式緩释制剂中永磁体的代谢存在一定的问题， 随着近年来纳米粒子研究的发展,磁性材料也进入了纳米粒子的研究应用 阶段。如中国专利1)将磁场作用于磁性颗粒的应用方法，申请号 200610027027 ; 2 )多西紫杉醇磁微球及其制作方法，申请号 200410044113; 3 )—种磁性高分子微球及其制备方法，申请号01105116; 4)磁性药物靶向治疗的药物定位方法，申请号02155353;所公开的技 术，可见超微磁性粒子制备技术已日趋成熟.由纳米Fe^制备的超顺磁 性微粒，具有强的磁响应性，在无外加磁场时磁性可以很快消失，纳米Fe304 能够最终排出体外，是理想的医用磁性微粒.磁性微粒在振荡磁场中会产生聚积、移动和振荡，而磁场的产生装置 为电磁铁，呈感性，电感量大，严重影响了电流脉冲的形状，使振荡电流 的上升、下降沿陡度不够.要获得磁场中磁性微粒的较好的聚积和振荡效 果，应建立振荡幅度大的磁场，必须提高电流脉冲上升、下降的速度，因为上升沿和下降沿的延迟使电流达到稳态的时间变长，影响了电流脉冲频 率的提高。在电流脉冲下降沿，负栽电感释放能量阻止电流下降，会产生较髙的 感应电压，需要采用某些措施吸收电感能量.目前，类似装置常采用在负载串联阻尼电阻、RC网络等方法，而在振荡磁场促进纳米磁性微球栽体中药物的释放，特别是在双极性装置目前未见报道,
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于磁靶向治疗的双极性陡磁场脉 冲振荡磁场磁性微球栽体的靶向控释装置，它釆用双极性高陡度振荡脉冲 磁场对以纳米磁性微粒为栽体的栽药微粒产生作用，通过该上升、下降沿 高陡度的电流脉冲磁场的建立，能够加速电流上升，提高电流幅值，实现 负载能量的回馈，能够磁性微球栽体具有靶向聚集及良好的药物控制释放 能力。本技术针对磁性微球栽体靶向控释的关鍵技术问趙一一产生强 磁场强度的交变脉冲磁场，提出用双极性脉冲电流产生振荡磁场，双极性 电流脉冲的标准波形，其特点是在输出电流期间幅值恒定，在无输出期间 电流为零，电流波形周期性变化.本技术涉及的双极性陡磁场脉冲振荡磁场磁性微球栽体的靶向 控释装置是这样构成的，它包括直流电源、控制器、电子开关驱动电路、 主电路和电磁铁，其特征是主电路包括续流阻断二极管，全桥电路和储 能电容，全桥电路为四个电子开关组成的全桥结构的双极性转换开关阵 列，每个电子开关上并联寄生二极管；电子开关是绝缘栅极型功率管IGBT， 通过控制器产生的控制信号，由主电路的电子开关，将直流电源输出转换 为双极性脉冲电压，由输出端输出后施加于电磁铁的线團上，在电磁铁线 團中产生双极性脉冲电流；在主电路的直流电压输入端，由串连在输入端 的续流阻断二极管和并联在输入端的储能电容及每个电子开关上并联寄生二极管构成负栽能重回馈电路。所述装置在输出电流关断期间，电磁铁线圃能量通过寄生二极管释放到储能电容，储能电容电压髙于电源电压，加速了电流脉冲的下降；在下 一个电流脉冲上升沿，储能电容能量快速释放，当储能电容电压等于电源 电压后，再由电源供电.储能电容能量快速释放加速了电流脉冲的上升； 从而获得双极性的陡持长脉冲.磁性微球栽体在上述装置产生的频率为0.25~ 100Hz，磁感应强度 0.1T~ 2. 0T的双极性方波的振荡磁场内产生聚积和振动，本技术与现有技术相比，具有以下技术效果(1)装置能够获得上升沿和下降沿变陡的电流脉冲，的上升沿变陡，在电流脉冲下降时，将电磁铁负栽能量转移到储能电容中，储能电容 的电压高于直流电源电压.在装置输出电流时，储能电容能量快速释放， 提升上升沿的陡度。(3)装置能够使电流脉冲的下降沿变陡，实现了电流幅值的提升， 提高了磁场强度，(4 )双极性脉冲振荡磁场比单极性脉冲振荡磁场和正弦振荡磁场具 有更好的振荡效果。附图说明图l为本技术的系统构成困； 图2为本技术主要电路原理图3为本技术电磁铁的结构示意困；困中1、主磁路铁芯；2、线 圏；3、骨架；4、轴向拉杆；5、基座夹件；6、主磁路轭铁；7、径向拉 杆；8、机架；9、升降架；10、手轮；11螺柱；8、螺母；13、活动衔铁 连接件；14、活动衔铁；15、固定螺栓；16、绝缘夹件；17、固定衔铁，图4负载电流和电压实验波形.具体实施方式参见附图1、 2，双极性陡磁场脉冲振荡磁场装置是这样构成的，它包 括直流电源、控制器、电子开关驱动电路、主电路和电磁铁，其中主电路 包括续流阻断二极管D5，全桥电路和储能电容CP全桥电路为四个电子 开关J, ~ J4组成的全桥结构的双极性转换开关阵列，每个电子开关上并联寄生二极管 D4;电子开关是绝缘栅极型功率管IGBT，通过控制器产 生的控制信号，由主电路的电子开关，将直流电源输出转换为双极性脉冲 电压，由输出端输出后施加于电磁铁的线團上，在电磁铁线圃中产生双极 性脉冲电流；在主电路的直流电压输入端，由串连在输入端的续流阻断二 极管Ds和并联在输入端的储能电容d及每个电子开关上并联寄生二极管 构成负栽能量回馈电路；上述控制器可以采用Philips公司的单篇机P89C58X2或其它带 32KFlash程序存储器的51内核单片机.所述驱动电路采用市售的IGBT驱 动模块，如信号为57962L的驱动模块。参见附图3，本技术电磁铁结构包括主磁路铁芯1、绕在主磁路 铁芯骨架3上的线團2，主磁路轭铁6，其中电磁铁主磁路耗铁一端安装 在基座架件上，另一端安装绝缘夹件16，两夹件与机架连接，它们之间由 四根轴向拉杆4连为一体是主磁路铁芯定位.在主磁路铁芯一个极端上具 有固定衔铁17，另一个极端上具有活动衔铁14，该活动衔铁的顶端具有 螺杆ll，螺杆通过螺母安装机架的升降架9上，螺杆的顶端具有手轮，转 动手轮，可以使活动衔铁相对固定衔铁作移动，从而改变它们之间的距离。 实施例中的铁芯的尺寸为高70cm，宽50cm.铁芯的截面积，即两极间 气隙的截面积为10c迈X 10cm,气隙缺口髙度为10-20cm可调.在该气隙 缺口内置入磁性微球栽体，就会使其产生聚集和振荡，本技术装置的负载电流和电压实验波形实验实测数据装置的发射电流50A,产生磁场的磁感应强度为1. 3T， U,-36V,线團电阻0.8ft，线團电感量0.46H,电子开关采用1700V、 100A 的IGBT模块。利用BELL公司型号为Model 7010 Gauss/teslameter测试 了实验装置的磁感应强度，在输出双极性脉冲电流为50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极性陡磁场脉冲振荡磁场磁性微球载体的靶向控释装置，包括直流电源、控制器、电子开关驱动电路、主电路和电磁铁，其特征是：主电路包括续流阻断二极管（Ｄ↓［５］），全桥电路和储能电容（Ｃ↓［１］），全桥电路为四个电子开关组成的全桥结构的双极性转换开关阵列，每个电子开关上并联寄生二极管；电子开关是绝缘栅极型功率管ＩＧＢＴ，通过控制器产生的控制信号，由主电路的电子开关，将直流电源输出转换为双极性脉冲电压，由输出端输出后施加于电磁铁的线圈上，在电磁铁线圈中产生双极性脉冲电流；在主电路的直流电压输入端，由串连在输入端的续流阻断二极管（Ｄ↓［５］）和并联在输入端的储能电容（Ｃ↓［１］）及每个电子开关上并联寄生二极管构成负载能量回馈电路。

【技术特征摘要】
1、一种双极性陡磁场脉冲振荡磁场磁性微球载体的靶向控释装置，包括直流电源、控制器、电子开关驱动电路、主电路和电磁铁，其特征是主电路包括续流阻断二极管(D5)，全桥电路和储能电容(C1)，全桥电路为四个电子开关组成的全桥结构的双极性转换开关阵列，每个电子开关上并联寄生二极管；电子开关是绝缘栅极型功率管IGBT，通过控制器产生的控制信号，由主电路的电子开关，将直流电源输出转换为双极性脉冲电压，由输出端输出后施加于电磁铁的线圈上，在电磁铁线圈中产生双极性脉冲电流；在主电路的直流电压输入端，由串连在输入端的续流阻断二极管(D5)和并联在输入端的储能电容(C1)及每个电子开关上并联寄生二极管构成负载能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗聪，何为，李廷玉，李明，付志宏，李秋，安洪，黄爱龙，黄华，刘传康，
申请(专利权)人：重庆医科大学附属儿童医院，李廷玉，罗聪，李明，李秋，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]